CN107919692A - 电力传输装置以及电力传输方法 - Google Patents
电力传输装置以及电力传输方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107919692A CN107919692A CN201710929471.4A CN201710929471A CN107919692A CN 107919692 A CN107919692 A CN 107919692A CN 201710929471 A CN201710929471 A CN 201710929471A CN 107919692 A CN107919692 A CN 107919692A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power
- cut
- control circuit
- battery
- receiving section
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 204
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 46
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 21
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 8
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 206010016322 Feeling abnormal Diseases 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
-
- H02J7/025—
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
-
- H02J7/027—
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
本发明涉及电力传输装置以及电力传输方法。提供能够在无受电状态或不稳定的受电状态的情况下可靠地切断电力传输路径的电力传输装置以及电力传输方法。具有:受电部,从外部接收电力;电力传输路径,将由受电部接收的受电电力向电池传输;传输切断开关,对电力传输路径进行切断;传输控制电路,将受电部的受电电力作为工作电力,接收表示电池的状态的电池状态信号,基于电池状态信号来对传输切断开关的导通和非导通进行切换;以及切断控制电路,从电池接收电力供给来对来自受电部的受电电力进行监视,在受电电力为不足规定值的情况下,使传输切断开关强制性地为非导通状态。
Description
技术领域
本发明涉及从输电装置将电力向电池等传输的电力传输装置以及电力传输方法。
背景技术
近年来,通过非接触(无接点)对智能电话或智能手表、手表、耳机等被电子控制的电子设备的电池进行充电的技术开始普及。此外,使用利用太阳能或热、振动等环境能量的发电、所谓的能量收获(energy harvest)来做成电池的充电用的电源或电子设备的工作电源的技术正在被普通化。
例如,在专利文献1中公开了具备利用电磁感应产生电力的至少环状的导体的电子设备。此外,在专利文献2中公开了通过使充电台侧的电源线圈与感应线圈电磁结合而能够进行无接点充电的电池驱动设备。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-206296号公报;
专利文献2:日本特开2013-118719号公报。
发明要解决的课题
非接触电力传输或利用能量收获的电力传输可以说是与接点式的电力传输等相比大幅度地提高了便利性的电力传输方式。可是,这些电力传输方式具有存在成为传输源的输电侧的电力变得不稳定的情况以及存在在不意图的定时进行受电的情况这样的课题。
例如,在非接触电力传输的情况下,即使为无受电状态,也存在由于来自微波炉或电磁炉(IH cooker)等的磁场的影响而在不意图的定时进行不稳定的受电的情况。此外,在能量收获时,存在由于天气的变化等太阳能的光接收量发生变化而发电电压(受电电压)变得不稳定的情况。在这些情况下,存在向电池的充电状态变得不稳定的情况、或由于来自电池的电流的逆流而无用地消耗电力的情况、设备的工作变得不稳定的情况。
此外,并不限于非接触电力传输,即使在接点式的电力传输方法中,当例如电力传输由于断线等连接不良而变得不稳定时,也存在电池的充电状态或设备的工作状态变得不稳定的情况。
发明内容
本发明是鉴于上述的方面而完成的,将提供能够在无受电状态或不稳定的受电状态的情况下可靠地切断电力传输路径的电力传输装置以及电力传输方法作为课题之一。
用于解决课题的方案
本发明的电力传输装置的特征在于,具有:受电部,从外部接收电力;电力传输路径,将由受电部接收的受电电力向电池传输;传输切断开关,对电力传输路径进行切断;传输控制电路,将受电部的受电电力作为工作电力,接收表示电池的状态的电池状态信号,基于电池状态信号来对传输切断开关的导通和非导通进行切换;以及切断控制电路,从电池接收电力供给来对来自受电部的受电电力进行监视,在受电电力为不足规定值的情况下,使传输切断开关强制性地为非导通状态。
此外,本发明的电力传输方法是,一种电力传输方法,将利用受电部从外部接收的受电电力向电池传输,其特征在于,包含:对受电部和电池间的连接和非连接进行切换来控制向电池的电力传输的步骤;以及在来自受电部的受电电力为不足规定值的情况下使受电部和电池间强制性地为非连接状态的步骤。
发明效果
本发明的电力传输装置在来自受电部的受电电力为不足规定值的情况下无论由其他的控制单元得到的控制状态都强制性地切断向电池的电力传输路径。此外,进行该切断工作的切断控制电路通过电池进行工作。因此,能够在无受电状态或不稳定的受电状态的情况下可靠地切断电力传输路径,能够抑制由来自电池20的电流的逆流造成的无用的功耗。
附图说明
图1是示出包含实施例1的电力传输装置的电子设备的结构的框图。
图2是示出实施例1的电力传输装置的结构的电路图。
图3(a)是示出实施例1的电力传输装置的切断控制电路的结构的框图,(b)是示出该切断控制电路的结构例的电路图。
图4是示出实施例1的电力传输装置的电力传输控制流程的流程图。
图5是示出实施例1的变形例的电力传输装置中的接口切断电路的结构的电路图。
图6是示出实施例2的电力传输装置的结构的电路图。
图7(a)是示出实施例2的电力传输装置的切断控制电路的结构的框图,(b)是示出该切断控制电路的结构例的电路图。
图8是示出实施例3的电力传输装置的结构的电路图。
图9是示出实施例3的电力传输装置的保护电路的结构的电路图。
具体实施方式
在以下对本发明的实施例详细地进行说明。
【实施例1】
图1是示出实施例1的电力传输装置30被装载为受电部的电子设备10的结构的框图。在本实施例中,电子设备10为例如智能手表或智能电话等便携式终端。例如,在本实施例中,电子设备10具有:作为用户接口的触摸面板式显示器11、扬声器12和按钮13。此外,电子设备10具有:进行与外部的通信的通信部14、进行各种运算来进行用户接口等的工作控制的设备控制部15、以及对各种输入输出信息和运算信息进行存储的存储器16。设备控制部15例如为微机。
此外,在本实施例中,具有:成为电子设备10的工作电源的电池20、以及从外部的输电装置(外部电源)40通过非接触接收电力而向电池20传输电力的电力传输装置30。例如,输电装置40具有生成例如13.56MHz的交流磁场的线圈天线。电力传输装置30将该交流磁场变换为电力来进行受电工作。然后,电力传输装置30将所接收的电力向电池20传输,并且,向电子设备10内供给电力。换言之,在本实施例中,电力传输装置30为无线供电装置。
图2是示出电力传输装置30的结构的电路图。电力传输装置30具有从外部接收电力的受电部RE。在本实施例中,受电部RE具有:对来自输电装置40的交流磁场进行接收的线圈L、连接于线圈L的两端间的电容器C1、以及连接于电容器C1的两端的整流电路RF。受电部RE通过线圈L和电容器C1将交流磁场变换为交流电流,通过整流电路RF变换为直流电压(电力)。
在本实施例中,整流电路RF被集成在集成电路IC内,线圈L和电容器C1作为集成电路IC的外置部件连接于集成电路IC。集成电路IC具有连接于电容器C1的两端的受电端子T1和T2。
整流电路RF如图2所示那样具有:阳极端子分别与受电端子T1和T2连接的二极管D1和D2、阴极端子分别与二极管D1和D2的阳极端子连接的二极管D3和D4、以及一端与二极管D1和D2的阴极端子连接的电容器C2。二极管D3和D4的阳极端子和电容器C2的另一端被接地。
此外,电力传输装置30具有从受电部RE向电池20传输电力的电力传输路径(以下,仅称为传输路径)SL、以及对传输路径SL的连接和非连接(切断)进行切换的传输切断开关SB。具体地,在集成电路IC内设置有与电池20的一端(正端子)连接的电力传输端子(以下,称为供电端子)T3,受电部RE经由传输路径SL连接于供电端子T3。
此外,在本实施例中,传输路径SL在本实施例中为受电部RE的输出节点N1和供电端子T3间的集成电路IC内的布线。此外,传输切断开关SB为源极和漏极连接于传输路径SL的P沟道MOSFET。此外,在作为传输切断开关SB的P沟道MOSFET的源极和栅极间连接有电阻R1。
电力传输装置30具有传输控制电路31,所述传输控制电路31将受电部RE的受电电力作为工作电力进行工作,基于电池20的状态(例如充电电压)来对传输切断开关SB的导通和非导通进行切换。传输控制电路31在本实施例中从设备控制部15接收表示电池20的状态的电池状态信号BS,基于电池状态信号BS来对传输切断开关SB的导通和非导通(即是否切断传输路径SL)进行切换。再有,传输控制电路31为例如微机。
再有,受电部RE也可以具有对来自整流电路RF的输出电压进行升降压的调节器(未图示)。即,受电部RE也可以输出根据例如电池20的规格对电压电平等进行调节后的电压。在该情况下,该调节器的工作控制能够由传输控制电路31进行。例如,传输控制电路31能够基于电池状态信号BS来将在受电部RE内对作为受电电压输出的电压的电压电平进行调节的信号向受电部RE输出。
此外,电力传输装置30具有切断控制电路32,所述切断控制电路32从电池20接收电力供给来对传输切断开关SB的导通和非导通进行切换。首先,在本实施例中,切断控制电路32经由电源端子T4连接于电池20。此外,切断控制电路32对来自受电部RE的受电电力进行监视,在受电电力为不足规定值的情况下,使传输切断开关SB强制性地为非导通状态。
也就是说,在本实施例中,包含完全不进行受电的无受电状态,在受电电力为不足规定值的情况下,传输切断开关SB根据从电池20接收电力供给的切断控制电路32与由传输控制电路31进行的传输切断开关SB的切换相比优先为非导通状态。
例如,如图2所示,电力传输装置30具有:对传输切断开关SB的导通和非导通进行切换的控制开关(第一控制开关)S1、以及串联连接于控制开关S1的控制开关(第二控制开关)S2。传输控制电路31和切断控制电路32生成并输出分别对控制开关S1和S2的导通和非导通进行切换的控制信号CS1和CS2。然后,传输控制电路31和切断控制电路32通过对控制开关S1和S2的导通和非导通进行切换来对传输切断开关SB的导通和非导通即受电部RE和电池20间的连接和非连接进行切换。
此外,在本实施例中,在作为传输切断开关SB的P沟道MOSFET的栅极串联连接有2个N沟道MOSFET来作为控制开关S1和S2。此外,在本实施例中,作为控制开关S1的N沟道MOSFET的源极被接地。再有,控制开关S1和S2的连接顺序不限。也可以以例如控制开关S2的一端被接地的方式串联连接控制开关S1和S2。
传输控制电路31的输入端子连接于传输路径SL中的受电部RE的输出节点N1,输出端子连接于控制开关S1的控制端子(N沟道MOSFET的栅极)。此外,切断控制电路32的输入端子连接于受电部RE的输出节点N1,输出端子连接于开关S2的控制端子(N沟道MOSFET的栅极)。
此外,在本实施例中,传输控制电路31连接于电子设备10的设备控制部15。具体地,电力传输装置30在集成电路IC内具有将传输控制电路31和设备控制部15(外部电路)连接的接口端子T5、T6、T7和T8。传输控制电路31经由输入输出电路IO连接于接口端子T5~T8。此外,在本实施例中,电力传输装置30在输入输出电路IO(传输控制电路31)与接口端子T5~T8(设备控制部15)之间具有接口切断电路33。
在本实施例中,设备控制部15连接于电池20,将表示电池20中的充电规格(容量或容许充电电压)或电池20的充电状态等的电池状态信号BS向传输控制电路31发送。传输控制电路31基于所接收的电池20的状态信号BS进行进行电力传输的控制。例如,将电池状态信号BS从设备控制部15经由接口端子T5向传输控制电路31发送。此外,传输控制电路31对设备控制部15发送包含用于将例如电力传输状况等向外部输出(例如在显示器11中显示)的信息的信号。
经由输入输出电路IO通过接口端子T5~T8进行传输控制电路31和设备控制部15间的这些信号的输入输出。接口切断电路33由在接口端子T5、T6、T7和T8与输入输出电路IO之间分别设置的接口切断开关S3、S4、S5和S6构成。在本实施例中,接口切断开关S3~S6的每一个由在接口端子T5、T6、T7和T8与输入输出电路IO之间分别设置有漏极和源极的N沟道MOSFET构成。
在本实施例中,切断控制电路32在受电电力为不足规定值的情况下生成使接口切断开关S3~S6为非导通状态的控制信号CS2。切断控制电路32向接口切断开关S3~S6的控制端子(N沟道MOSFET的栅极)输出控制信号CS2。
图3(a)是示出切断控制电路32的结构的框图,图3(b)是示出其结构例的电路图。切断控制电路32具有生成基准电压的基准电压生成电路32A以及将来自受电部RE的受电电压和基准电压比较的比较器32B。切断控制电路32将由比较器32B得到的比较结果信号作为控制信号CS2向开关S2供给。此外,如图3(a)所示,基准电压生成电路32A和比较器32B从电池20接收电力供给来进行工作。
在图3(b)中示出基准电压生成电路32A和比较器32B的结构例。基准电压生成电路32A由一端经由电源端子T4连接于电池20的电阻R11以及连接于电阻R11的另一端的晶体管TR1构成。晶体管TR1在本实施例中为N沟道MOSFET,漏极和栅极连接于电阻R11的另一端,源极被接地。
比较器32B由连接于电池20的晶体管TR2和TR3、分别连接于晶体管TR2和TR3的晶体管TR4和TR5、以及连接于晶体管TR4和5的晶体管TR6构成。在本实施例中,晶体管TR2和TR3由P沟道MOSFET构成。此外,晶体管TR4~TR6由N沟道MOSFET构成。晶体管TR6的源极被接地。
如图3(b)所示,电阻R11与晶体管TR1的漏极的连接端连接于比较器32B的晶体管TR5的栅极。此外,晶体管TR1的栅极连接于比较器32B的晶体管TR6的栅极。此外,比较器32B的晶体管TR4的栅极连接于受电部RE。此外,晶体管TR3的源极与晶体管TR5的漏极的连接端连接于控制开关S1和接口切断电路33。
图4是示出利用传输控制电路31和切断控制电路32的电力传输装置30的电力传输流程的一个例子的流程图。首先,切断控制电路32从电池20接收电力供给,对根据受电部RE的来自外部的受电状态(在本实施例中为受电电压)进行监视(步骤ST1)。
接着,切断控制电路32判定受电部RE所接收的受电电压是否为规定的电压值以上(步骤ST2)。具体地,切断控制电路32利用基准电压生成电路32A生成基准电压,利用比较器32B进行该基准电压与受电电压的比较。在本实施例中,切断控制电路32在判定为受电电压为规定电压值以上的情况下使控制开关S2为导通状态。
接着,在本实施例中,传输控制电路31判定电池20是否为充满电状态或看作充满电状态的状态(步骤ST3)。具体地,传输控制电路31从设备控制部15接收表示电池20的充电状态和规格等的电池状态信号BS,判定电池20是否为充满电状态。传输控制电路31在判定为电池20为充满电状态的情况下使控制开关S1为非导通状态,使传输切断开关SB为非导通状态(步骤ST4)。因此,传输路径SL被切断,受电部RE和电池20间为非连接状态。
切断控制电路32在判定为受电部RE的受电电压为不足规定电压值的情况下使控制开关S2为非导通状态,使传输切断开关SB为非导通状态(前进到步骤ST4)。该情况相当于例如进行不意图的受电的情况即例如对由输电装置40以外的外部环境产生的磁场进行接收的情况或受电部RE完全不进行受电的无受电状态的情况。
再有,在步骤ST2中,切断控制电路32利用接收来自电池20的电力供给来生成基准电压的基准电压生成电路32A以及将基准电压和来自受电部RE的受电电压比较的比较器32B来判定来自受电部RE的受电电力是否为不足规定值。
另一方面,传输控制电路31进行规定电压值以上的受电,在判定为电池20不为充满电状态的情况下使控制开关S1为导通状态。由此,控制开关S1和S2这两者为导通状态,传输切断开关SB为导通状态(步骤ST5)。因此,受电部RE和电池20为连接状态,来自受电部RE的电力被传输到电池20中(电池20被充电)。再有,该情况相当于例如电子设备10适当地连接(配置)于输电装置40而从输电装置40接收电力的情况。
像这样,电力传输装置30利用从受电部RE接收电力供给来进行工作的传输控制电路31以及从电池20接收电力供给来进行工作的切断控制电路32进行电力传输的控制。此外,切断控制电路32能够在至少可工作的电压被充电到电池20中的情况下进行受电部RE的受电状态的监视和传输切断开关SB(传输路径SL)的强制切断(非导通化)。
设想如下情况:在受电部RE为无受电的情况或受电部RE未进行充分的受电的情况下(即在进行不意图的受电的情况下),将来自受电部RE的电力作为工作电力的传输控制电路31进行不稳定的工作。在假设未设置有切断控制电路32和控制开关S2的情况下,控制开关S1的导通和非导通变得不稳定,由此,传输切断开关SB的导通和非导通也变得不稳定。在该情况下,存在如下情况:电流经由忽然变为连接状态的传输路径SL从电池20向受电部RE侧逆流,电池20进行无用的功耗。
可是,在本实施例中,切断控制电路32从电池20接收电力供给,无论由传输控制电路31进行的传输切断开关SB的切换都使传输切断开关SB强制性地为非导通状态。因此,切断控制电路32不通过传输控制电路31而使传输切断开关SB的非导通状态确定,使传输路径SL可靠地切断。因此,能够提供能够在无受电状态或不稳定的受电状态的情况下可靠地切断传输路径SL的电力传输装置30。
此外,例如使用传输控制电路31和切断控制电路32来进行上述的步骤ST4和ST5,由此,能够提供能够可靠地防止不稳定的电力传输状态的电力传输方法。即,本发明例如也能够作为电力传输方法实施,所述电力传输方法的特征在于,包含对受电部RE和电池20间的连接和非连接进行切换来控制向电池20的电力传输的步骤、以及在来自受电部RE的受电电力为不足规定值的情况下使受电部RE和电池20间强制性地为非连接状态的步骤。
再有,智能手表或手表、耳机等的消耗电力(工作电力)与其他的电子设备相比较小。因此,与其他的电子设备相比由来自电池20的电流的逆流造成的功耗的影响较大。因此,优选的是,装载有电力传输装置30而在不稳定的受电时可靠地切断传输路径SL来防止电流的逆流。
再有,在例如作为电子设备10的手表装载有电力传输装置30的情况下,优选的是,在集成电路IC内集成受电部RE的线圈L和电容器C2以外(例如传输控制电路31和切断控制电路32),如图3(b)所示那样连接晶体管来构成切断控制电路32。在该情况下,能够减少作为设备整体的消耗电力,此外,能够使切断控制电路32的工作电压也小。
再有,在电池20完全未被充电的情况即在电池20中未产生电压的情况下,存在切断控制电路32的工作变得不稳定的情况。可是,在该情况下,电池20为无充电状态,不会引起来自电池20的电流的逆流。此外,在电池20在完全未被充电的情况下进行规定电压以上的受电的情况下,作为传输切断开关SB的MOSFET为寄生二极管,电流朝向电池20流动。因此,在传输控制电路31或切断控制电路32的工作稳定之前,进行向电池20的电力传输。
此外,在本实施例中对传输控制电路31基于电池20是否为充满电状态来进行传输切断开关SB的切换控制的情况进行了说明。不仅根据电池20的充电状态而且根据其他的条件来对根据传输控制电路31的控制开关S1进行切换也可。例如,传输控制电路31通过电池状态信号BS从设备控制部15接收电池20的温度或充电时间等,基于电池20的温度或充电时间等来进行传输切断开关SB的切换控制也可。
进而,在本实施例中,切断控制电路32在进行不足规定电压的受电的情况下将对传输控制电路31与设备控制部15的接口进行切断的信号向接口切断电路33(接口切断开关S3~S6)供给。当变为无受电状态或不稳定的受电状态而传输控制电路31的工作变得不稳定时,存在输入输出电路IO输入输出的信号变得不稳定的情况。例如,存在输入输出电路IO所输入输出的信号被不意图地上拉(pull up)或下拉(pull down)而不能收发期望的信号的情况。因此,例如,存在无法将电池20的充电规格或充电状态正确地向传输控制电路31供给的情况。
可是,在本实施例中,切断控制电路32当受电状态变得不稳定时将传输控制电路31与外部的接口切断(使接口切断开关S3~S6为非导通)。因此,传输控制电路31与外部的信号的不稳定的输入输出被抑制,不稳定的信号的输入输出工作和电力传输状态被防止。
图5是示出实施例1的变形例的电力传输装置30A的结构的电路图。电力传输装置30A除了输入输出电路IO1的结构之外具有与电力传输装置30同样的结构。再有,在图5中,示出电力传输装置30A的输入输出电路IO1的电路图,省略了其他的一部分的结构要素。此外,在图5中,仅示出了输入输出电路IO1中的向接口端子T5的输入输出电路部分。本变形例的输入输出电路IO1相当于电力传输装置30中的输入输出电路IO和接口切断开关S3的其他的结构例。
输入输出电路IO1由与电路LG1和LG2、或电路LG3、非电路LG4、与电路LG5以及晶体管TR7和TR8构成。在本实施例中,晶体管TR7为P沟道MOSFET,晶体管TR8为N沟道MOSFET。
传输控制电路31的输出端子和切断控制电路32的输出端子连接于与电路LG1的输入端子。与电路LG1的输出端子连接于或电路LG3的输入端子。接口端子T5和切断控制电路32的输出端子连接于与电路LG2的输入端子。与电路LG2的输出端子连接于传输控制电路31的输入端子。
非电路LG4的输入端子连接于切断控制电路32的输出端子。非电路LG4的输出端子连接于或电路LG3的输入端子。或电路LG3的输出端子连接于晶体管TR7的栅极。与电路LG1的输出端子和切断控制电路32的输出端子连接于与电路LG5的输入端子。与电路LG5的输出端子连接于晶体管TR8的栅极。晶体管TR7的源极连接于电源端子T4(电池20)。晶体管TR7的漏极连接于接口端子T5和晶体管TR8的源极。晶体管TR8的漏极被接地。
在本变形例中,在切断控制电路32的输出信号(控制信号CS2)为L电平的情况下(即在受电电压为不足规定电压的情况下),晶体管TR7和TR8为非导通状态,与设备控制部15的接口被切断。因此,即使在来自接口端子T5的输入信号变得不稳定的情况下,也确定在输入输出电路IO1内的逻辑状态。此外,即使在来自传输控制电路31的输出信号不稳定的情况下,也确定输入输出电路IO1内的逻辑状态。此外,防止向切断控制电路32的来自电池20的电流的逆流。
即使在像这样构成输入输出电路IO1的情况下,也可靠地切断传输控制电路31与外部的接口。防止传输控制电路31和设备控制部15(外部电路)间的不稳定的信号的输入输出。再有,通过可靠地切断传输控制电路31与外部的接口,从而能够使设备控制部15所使用的端子数目变少。
【实施例2】
图6是示出实施例2的电力传输装置50的结构的电路图。电力传输装置50除了切断控制电路51的结构之外还具有与电力传输装置30同样的结构。切断控制电路50在本实施例中基于来自在设备控制部15A(外部电路)内设置的定时控制电路TC的间歇工作指令信号OS来间断地(间歇地)进行传输切断开关SB的切换控制。例如,定时控制电路TC具有定时器,通过该定时器将间歇工作指令信号OS向切断控制电路51供给。
在本实施例中,在集成电路IC内设置有与定时控制电路TC(设备控制部15A)连接的间歇工作用的控制端子T9。切断控制电路51基于所输入的工作指令信号OS来进行控制开关S2的切换控制。再有,定时控制电路TC在例如电子设备10内设置于设备控制部15A的外部也可。
图7(a)是示出切断控制电路51的结构的框图,图7(b)是示出其结构例的电路图。在本实施例中,切断控制电路51由基准电压生成电路51A、比较器51B和锁存电路51C构成。来自定时控制电路TC的间歇工作指令信号OS被供给到基准电压生成电路51A和比较器51B中,由非电路LG11反相后的信号被供给到锁存电路51C中。
基准电压生成电路51A和比较器51B通过来自定时控制电路TC的控制信号间歇性地进行工作。例如,基准电压生成电路51A和比较器51B例如按照间歇工作指令信号OS的每一个上升沿进行间歇工作。锁存电路51C保持比较器51B的输出信号的输出电平。锁存电路51C将保持了稍前的比较器51B的输出信号的输出电平的信号作为控制信号OS2输出。控制开关S2和接口切断电路33基于来自锁存电路51C的输出信号进行工作。
如图7(b)所示,基准电压生成电路51A具有在基准电压生成电路32A中添加晶体管TR11和TR12后的结构。在本实施例中,晶体管TR11为连接于电阻R11和晶体管TR1间的N沟道MOSFET。定时控制电路TC的输出端子连接于晶体管TR11的栅极。在本实施例中,晶体管TR12为与晶体管TR1并联连接的N沟道MOSFET。在晶体管TR12的栅极连接有非电路LG11的输出端子,源极被接地。
比较器51B具有与切断控制电路32的比较器32B同样的结构。锁存电路51C由晶体管TR13、TR14、TR15和TR16、以及非电路LG12和LG13构成。在本实施例中,晶体管TR13和15为P沟道MOSFET,晶体管TR14和TR16为N沟道MOSFET。
在本实施例中,比较器51B的输出端子和晶体管14的漏极连接于晶体管TR13的漏极。非电路LG11的输出端子连接于晶体管TR13的栅极。晶体管TR13的源极连接于非电路LG12的输入端子。定时控制电路TC的输出端子连接于晶体管TR14的栅极。
晶体管TR15的漏极连接于晶体管TR13的源极和晶体管TR16的漏极。定时控制电路TC的输出端子连接于晶体管TR15的栅极。非电路LG12的输出端子连接于非电路LG13的输入端子。非电路LG11的输出端子连接于晶体管TR16的栅极。晶体管TR15的源极连接于晶体管TR16的源极和非电路LG13的输出端子。非电路LG13的输出端子连接于控制开关S2和接口切断电路33。
在本实施例中,在间歇工作控制信号为H电平的情况下,在基准电压生成电路51A和比较器51B中流动偏置电流,两者进行各自的工作。另一方面,在间歇工作控制信号为L电平的情况下,切断向基准电压生成电路51A的偏置电流,向比较器51B的偏置电流不会流动,因此,两者停止工作。此外,在间歇工作控制信号为H电平的情况下,锁存电路51C直接输出比较器51B的输出(向控制开关S2等供给)。另一方面,在间歇工作控制信号为L电平的情况下,切断向锁存电路51C的信号的输入,保持稍前的比较器51B的输出电平(持续输出)。
在本实施例中,切断控制电路51被构成为进行间歇工作。因此,与切断控制电路51进行平常工作的情况相比,能够以较少的消耗电力进行工作。
【实施例3】
图8是示出实施例3的电力传输装置60的结构的电路图。电力传输装置60除了具有保护电路61的方面之外还具有与电力传输装置30同样的结构。电力传输装置60具有从静电放电保护集成电路IC的内部元件等(例如传输控制电路31)的保护电路61。在本实施例中,保护电路61被设置于接口端子T5~T8与输入输出电路IO之间。此外,保护电路61经由电源端子T4连接于电池20。
图9是示出保护电路61的结构例的电路图。如图9所示,在本实施例中,保护电路61由在接口端子T5~T8与接口切断电路33(接口切断开关S3~S6)之间设置的二极管D11~D18构成。二极管D11~D18被构成为将在各接口端子T5~T8产生的电流放过到电池20(电源端子T4)侧。
在本实施例中,保护电路61从电池20接收电力供给而从ESD保护传输控制电路31和输入输出电路IO。因此,即使在例如未进行受电的情况下,也能够可靠地从ESD保护传输控制电路31和输入输出电路IO。
再有,在上述中,对电力传输装置30、50和60具有从输电装置30接收交流磁场来进行受电工作的受电部RE的情况进行了说明。即,对电力传输装置30、50和60进行无线供电的情况进行了说明。可是,受电部RE也可以为例如利用太阳能进行受电的受电部。在该情况下,例如,受电部包含太阳能电池。即,受电部RE的结构只不过是一个例子,受电部RE只要为从外部接收电力的部分即可。
在上述中,电力传输装置30(或50、60)具有:将由受电部RE接收的受电电力向电池20传输的电力传输路径SL、对电力传输路径SL进行切断的传输切断开关SB、利用来自受电部RE的受电电力进行工作并且基于表示电池20的状态的电池状态信号BS来对传输切断开关SB的导通和非导通进行切换的传输控制电路31、以及从电池20接收电力供给来对来自受电部RE的受电电力进行监视并且在受电电力为不足规定值的情况下使传输切断开关SB强制性地为非导通状态的切断控制电路32(或51)。因此,即使在成为无受电状态的情况或由于来自受电部RE的受电状态而传输控制电路31的工作变得不稳定的情况下也能够可靠地切断传输路径SL。因此,防止由例如来自电池20的电流的逆流等造成的无用的功耗。
附图标记的说明
10 电子设备
20 电池
30、30A、50、60 电力传输装置
RE 受电部
SL 电力传输路径
SB 传输切断开关
31 传输控制电路
32、32A、51 切断控制电路
33、33A、IO1 接口切断电路。
Claims (9)
1.一种电力传输装置,其特征在于,具有:
受电部,从外部接收电力;
电力传输路径,将由所述受电部接收的受电电力向电池传输;
传输切断开关,对所述电力传输路径进行切断;
传输控制电路,将所述受电部的受电电力作为工作电力,接收表示所述电池的状态的电池状态信号,基于所述电池状态信号来对所述传输切断开关的导通和非导通进行切换;以及
切断控制电路,从所述电池接收电力供给来对来自所述受电部的受电电力进行监视,在所述受电电力为不足规定值的情况下,使所述传输切断开关强制性地为非导通状态。
2.根据权利要求1所述的电力传输装置,其特征在于,具有:
接口端子,将所述传输控制电路与外部电路连接;以及
接口切断开关,将所述传输控制电路和所述接口端子间切断,
所述切断控制电路在来自所述受电部的受电电力为不足规定值的情况下使所述接口切断开关为非导通状态。
3.根据权利要求1或2所述的电力传输装置,其特征在于,所述切断控制电路通过接收来自所述电池的电力供给来生成基准电压的基准电压生成电路以及将所述基准电压与来自所述受电部的受电电压比较的比较器来判定来自所述受电部的受电电力是否为不足规定值。
4.根据权利要求1至3的任一项所述的电力传输装置,其特征在于,
具有:对所述传输切断开关的导通和非导通进行切换的第一控制开关、以及与所述第一控制开关串联连接的第二控制开关,
所述传输控制电路和所述切断控制电路通过分别对所述第一和第二控制开关的导通和非导通进行切换来对所述传输切断开关的导通和非导通进行切换。
5.根据权利要求3所述的电力传输装置,其特征在于,
所述基准电压生成电路和所述比较器被构成为根据间歇工作指令信号间歇性地进行工作,
所述切断控制电路具有锁存电路,所述锁存电路保持所述比较器的输出信号的输出电平。
6.根据权利要求1至5的任一项所述的电力传输装置,其特征在于,具有保护电路,所述保护电路被设置在所述传输控制电路和所述接口端子间,从所述电池接收电力供给而从静电放电保护所述传输控制电路。
7.根据权利要求1至6的任一项所述的电力传输装置,其特征在于,所述受电部具有:将交流磁场接收并变换为交流电流的线圈和电容器、以及将所述交流电流变换为直流电压的整流电路。
8.根据权利要求1至7的任一项所述的电力传输装置,其特征在于,具有集成电路,所述集成电路集成有所述传输切断开关、所述传输控制电路和所述切断控制电路。
9.一种电力传输方法,将通过受电部从外部接收的受电电力向电池传输,其特征在于,包含:
对所述受电部和所述电池间的连接和非连接进行切换来控制向所述电池的电力传输的步骤;以及
在来自所述受电部的受电电力为不足规定值的情况下使所述受电部和所述电池间强制性地为非连接状态的步骤。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016-197287 | 2016-10-05 | ||
JP2016197287A JP7164934B2 (ja) | 2016-10-05 | 2016-10-05 | 電力伝送装置及び電力伝送方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107919692A true CN107919692A (zh) | 2018-04-17 |
Family
ID=61758519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710929471.4A Pending CN107919692A (zh) | 2016-10-05 | 2017-10-09 | 电力传输装置以及电力传输方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10396572B2 (zh) |
JP (2) | JP7164934B2 (zh) |
CN (1) | CN107919692A (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11532950B2 (en) * | 2019-05-08 | 2022-12-20 | Western Digital Technologies, Inc. | Systems and methods for wireless charging and wireless data transfer for multiple devices |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101286647A (zh) * | 2007-02-20 | 2008-10-15 | 索尼爱立信移动通信日本株式会社 | 电子设备 |
CN101388571A (zh) * | 2007-07-17 | 2009-03-18 | 精工爱普生株式会社 | 受电控制装置、受电装置、充电控制装置及电子设备 |
CN101483358A (zh) * | 2008-01-09 | 2009-07-15 | 精工爱普生株式会社 | 输电控制装置、输电装置、无触点电力传输系统及电子设备 |
CN104716943A (zh) * | 2013-12-13 | 2015-06-17 | 上海博泰悦臻网络技术服务有限公司 | 控制装置、音频功放系统及车载设备 |
CN105474506A (zh) * | 2013-12-05 | 2016-04-06 | 株式会社村田制作所 | 受电装置以及电力传输系统 |
JP2016171714A (ja) * | 2015-03-13 | 2016-09-23 | セイコーインスツル株式会社 | 受電装置、電子機器、及び給電システム |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2744173B2 (ja) * | 1992-07-28 | 1998-04-28 | 松下電工株式会社 | 光電式煙感知器 |
JPH099523A (ja) * | 1995-06-21 | 1997-01-10 | Hitachi Ltd | 電源切り替え回路 |
JP4779991B2 (ja) | 2007-02-20 | 2011-09-28 | セイコーエプソン株式会社 | 送電制御装置、送電装置、電子機器及び無接点電力伝送システム |
JP4525806B2 (ja) * | 2008-07-15 | 2010-08-18 | セイコーエプソン株式会社 | 受電制御装置、受電装置および電子機器 |
JP2011109810A (ja) * | 2009-11-17 | 2011-06-02 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 非接触給電装置 |
JP2013118719A (ja) | 2011-12-01 | 2013-06-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 充電台、電池駆動機器、充電システム及び充電方法 |
KR101428161B1 (ko) * | 2012-04-26 | 2014-08-07 | 엘지이노텍 주식회사 | 무선전력 수신장치 및 그의 전력 제어 방법 |
KR101543059B1 (ko) | 2012-11-09 | 2015-08-07 | 엘지이노텍 주식회사 | 무선전력 수신장치 및 그의 전력 제어 방법 |
JP2014220940A (ja) * | 2013-05-09 | 2014-11-20 | 株式会社東芝 | 非接触充電システムおよび非接触充電方法 |
KR20160051497A (ko) * | 2014-11-03 | 2016-05-11 | 주식회사 한림포스텍 | 무선 전력 전송 네트워크의 전력 전송 커버리지 제어 장치 및 방법 |
-
2016
- 2016-10-05 JP JP2016197287A patent/JP7164934B2/ja active Active
-
2017
- 2017-09-28 US US15/718,093 patent/US10396572B2/en active Active
- 2017-10-09 CN CN201710929471.4A patent/CN107919692A/zh active Pending
-
2021
- 2021-08-10 JP JP2021130784A patent/JP7261840B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101286647A (zh) * | 2007-02-20 | 2008-10-15 | 索尼爱立信移动通信日本株式会社 | 电子设备 |
CN101388571A (zh) * | 2007-07-17 | 2009-03-18 | 精工爱普生株式会社 | 受电控制装置、受电装置、充电控制装置及电子设备 |
CN101483358A (zh) * | 2008-01-09 | 2009-07-15 | 精工爱普生株式会社 | 输电控制装置、输电装置、无触点电力传输系统及电子设备 |
CN105474506A (zh) * | 2013-12-05 | 2016-04-06 | 株式会社村田制作所 | 受电装置以及电力传输系统 |
CN104716943A (zh) * | 2013-12-13 | 2015-06-17 | 上海博泰悦臻网络技术服务有限公司 | 控制装置、音频功放系统及车载设备 |
JP2016171714A (ja) * | 2015-03-13 | 2016-09-23 | セイコーインスツル株式会社 | 受電装置、電子機器、及び給電システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021180612A (ja) | 2021-11-18 |
US20180097379A1 (en) | 2018-04-05 |
JP2018061349A (ja) | 2018-04-12 |
JP7164934B2 (ja) | 2022-11-02 |
US10396572B2 (en) | 2019-08-27 |
JP7261840B2 (ja) | 2023-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20170070082A1 (en) | Receiving circuit for magnetic coupling resonant wireless power transmission | |
US10778035B2 (en) | Feed unit and feed system | |
US20140113689A1 (en) | Wireless power receiver and method for setting sleep mode in wireless power receiver | |
TW201513523A (zh) | 受電裝置及非接觸給電系統 | |
KR20100125894A (ko) | 무접점 방식의 배터리 충전을 위한 제어모듈 배치 구조 | |
US11247582B2 (en) | Control electronics for a battery system, method for power supplying control electronics for a battery system, battery system and vehicle | |
EP3258424B1 (en) | Electronic equipment | |
CN105594230A (zh) | 助听器以及助听器充电系统 | |
CN105144541A (zh) | 电路装置、便携式设备以及充电系统等 | |
CN103915904A (zh) | 电子部件、受电装置及供电系统 | |
CN105393427A (zh) | 电路基板及具备该电路基板的便携式设备 | |
CN104348202A (zh) | 充电控制电路、方法及电子设备 | |
US8269461B2 (en) | Hybrid battery charger and control circuit and method thereof | |
CN103592869B (zh) | 一种电子设备供电控制系统及方法 | |
US20020172857A1 (en) | Battery state monitoring circuit and battery device | |
JP7261840B2 (ja) | 電力伝送装置 | |
CN102299569B (zh) | 无线供电系统及其自适应调整方法 | |
CN102163879A (zh) | 基于多个电荷存储组件的功率分配网络 | |
US20180301935A1 (en) | Power reception device, electronic apparatus, and power supply system | |
CN102361106B (zh) | 一种电瓶温度调节系统 | |
JP2023534830A (ja) | 無線受電装置における電力コントローラ | |
CN105958576B (zh) | 电池充电管理电路和系统 | |
CN102386671A (zh) | 用于无线通信系统的电源设备和方法及传感器组件 | |
CN210038592U (zh) | 电子电路 | |
WO2009085915A2 (en) | Method and apparatus for bi-contact battery-charger system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |